均衡论：含义及理论

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“均衡论”一词来源于希腊语“Isostasios”，意为平衡状态。（均势）。这一理论指出，地表较轻的物质（SIAL）必须漂浮在地球内部较密的岩浆（SIMA）之上。

历史背景

这种现象最初是由皮埃尔·布格在1735年至1745年对安第斯山脉的考察中观察到的。他感到奇怪的是，这座大山质量很大，但引力却相对较小。大约一个世纪后，乔治·埃弗里斯特爵士（当时的印度测量总监）在对喜马拉雅山脉的测量中也观察到了类似的差异。他指出，在可见的山脉下方缺乏补偿质量。在19世纪中叶，美国地质学家**克拉伦斯·达顿**首次提出了**均衡论**这一术语。

许多地理学家和科学家根据均衡论发展了假设。让我们讨论一些主要研究者的概念。

乔治·艾里的概念

乔治·比德尔·艾里爵士是一位英国数学家和天文学家。

在他的假设中，他做出了以下假设：

• 地壳的密度始终均匀。

• 山脉的内部不可能是空心的；相反，多余的重量是由下面的较轻物质来补偿的。

• SIAL（较轻物质）漂浮在SIMA（相对较密的物质）之上。

因此，喜马拉雅山就像船漂浮在水上一样漂浮在较密的岩浆中，其大部分都沉入水中。

浮力原理

冰山漂浮在水中的方式是，每一部分都在海平面以上，但九部分仍留在水面以下。即，干舷与吃水的比例为

他认为，如果陆柱更大，其大部分将淹没在基底上。换句话说，“密度均匀，厚度变化”是其概念的核心主题。他的理论被认为是更好地解释大陆内部山脉的理论。

批评

如果我们将他的概念应用于喜马拉雅山脉（8848米），那么基底中必须有9倍的长度（79632米）。这是不可能的，因为补偿质量会由于那里普遍存在的高温而融化。

阿奇迪肯·普拉特的概念

约翰·亨利·普拉特是一位英国数学家，他研究了喜马拉雅山脉及其附近平原的岩石，发现上部的密度小于下部的密度。换句话说，山脉的密度小于高原；高原的密度小于平原；平原的密度小于洋底，依此类推。这意味着地形高度与密度之间存在反比关系。

根据他的说法，存在一条补偿线，在其上方不同陆柱的密度变化，但在其下方密度没有变化。核心主题是“深度均匀，密度变化”。

他的理论实质上解释了大陆和海洋之间的差异，因为大陆地壳主要由花岗岩组成，其密度小于玄武质洋盆。

海福德和鲍伊的概念

他们沿着普拉特的思路阐述了这个概念。根据他们的说法，地壳各柱的高度与其各自的密度（如普拉特假设的那样）之间存在反比关系，这与补偿线有关。他们假设补偿面位于地下100公里处。密度较低的柱子比密度较高的柱子高。

假设是“各柱中物质体积的变化由其密度来补偿，以至于它们在补偿面处施加相等的向下压力，从而相互平衡”。

批评

他们的概念站不住脚，因为他们将地形视为垂直柱的形式，但地壳特征是以水平层形式存在的。

乔利的概念

他不同意海福德和鲍伊的概念，并指出以下几点：

• 补偿面不可能位于地下100公里处，因为普遍存在的高温会导致液化。

• 补偿面以下会存在实际的地质扰动，因此密度不可能像海福德和鲍伊所说的那样保持均匀。

根据乔利的说法，在密度均匀的壳体下方存在一层10英里厚的层。该区域的密度变化。因此，他认为补偿面不是线性的，而是一种区域现象。他相信“补偿带”。可以解释说，他的概念与浮力概念非常吻合。因此，他的概念比海福德和鲍伊的概念更接近艾里的概念。

全球均衡调整

由于地球由于内生力和外生力而如此不安宁，因此全球范围内没有完全的均衡调整。自然总是趋向于均衡调整。例如，新形成的山脉由于构造活动而经历剧烈的剥蚀。这导致山脉高度持续降低，这被沉积在海洋区域的沉积物所平衡。由于这种机制，山区逐渐变轻，洋底变重。

以下是世界各地均衡恢复现象的例子。

• 在更新世冰期期间，由于巨大的冰盖积累，北美和欧亚大陆沉降，但由于冰川消融，陆地质量开始突然抬升，从而扰乱了均衡平衡。

• 更新世大冰期后斯堪的纳维亚国家的冰川调整。

• 芬兰在过去8000年中，由于均衡恢复过程，海滩抬升了约250米。

结论

了解均衡论的动力学有助于我们了解更复杂的现象，例如造山运动、沉积盆地的形成、大陆的破裂、新的洋盆的形成、冰川调整等等。

常见问题

什么是均衡论？

均衡论是地球地壳和地幔在旋转地球上的机械稳定性。它保持浮力与引力之间的平衡。

什么是浮力原理？

冰山漂浮在水中的方式是，每一部分都在海平面以上，但九部分仍留在水面以下。即，干舷与吃水的比例为1:9。

世界各地均衡恢复的例子有哪些？

均衡恢复的一些例子包括：

• 在更新世冰期期间，由于巨大的冰盖积累，北美和欧亚大陆沉降，但由于冰川消融，陆地质量开始突然抬升，从而扰乱了均衡平衡。

• 更新世大冰期后斯堪的纳维亚国家的冰川调整。

• 芬兰在过去8000年中，由于均衡恢复过程，海滩抬升了约250米。